[发明专利]一种1800MPa级热成形钢及其热冲压成形方法和应用

说明书

本发明提供了一种1800MPa级热成形钢及其热冲压成形方法和应用，属于热成形钢技术领域。本发明提供的1800MPa级热成形钢，化学成分：C0.28～0.32％，Si 0.2～0.3％，Mn 1.5～1.7％，P≤0.015％，S≤0.01％，B0.002～0.0035％，Cr 0.15～0.25％，Al 0.02～0.05％，Ti≤0.03％，N≤0.005％，Nb0.04～0.055％，V 0.15～0.25％，余量为Fe和不杂质。特定含量的C、Si、Mn、P、S、B、Cr、Al、Ti、N、Nb和V的共同作用和淬火后利用余热的回火保证了1800MPa级热成形钢构件的抗拉强度和延伸率。

技术领域

本发明涉及热成形钢技术领域，具体涉及一种1800MPa级热成形钢及其热冲压成形方法和应用。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，轻量化和安全性成为汽车产业发展的主要方向。通过在白车身中大量采用热成形钢板，在保证车身安全性的前提下减薄钢板的厚度，达到在保证安全性的前提下减轻重量的目的。目前应用最多的是低碳Mn-B系钢板，其淬火后的组织变成完全马氏体，强度介于1300～1500MPa之间，主要应用在A柱、B柱及车门防撞梁等构件。近10年来，更高级别热成形钢(1800～2000MPa)被研究出来。

例如，中国专利CN107354385A公开了一种汽车用超高强热成形钢的制备方法，热成形钢组成为：C 0.5～0.6％，Mn 0.5％～2％，Si 1.5～2.5％，Cr 1～3％，Al 1～2％，Nb0.01～0.03％，B 0.001～0.005％，余量为铁和不杂质，但是其合金元素偏高，在汽车行业内推广有较大难度。中国专利CN102296242A公开了一种汽车用高强韧性热成形钢板的热处理方法，其热成形钢板的成分为：C 0.20～0.40％，Si 0.10～0.50％，Mn 1.0～2.05％，P≤0.02％，Nb 0.02～0.06％，Ti 0.01～0.05％，Cr 0.1～0.5％，B 0.001～0.005％，Al 0.01～0.1％，N≤0.01％，虽然该热成形钢板具有高强钢韧性，但其强度也有较为明显的降低。中国专利CN103361560A公开了一种冷轧热成型钢板及其生产方法，其热成型钢板的组成为：C 0.22～0.25％，Si 0.20～0.30％，Mn 1.20～1.40％，P0.020％，S0.030％，Cr 0.10～0.30％，Ti 0.02～0.050％，Al 0.025～0.060％，B 0.002～0.004％，N≤0.006％，余量为Fe，该热成型钢板强度在1500MPa左右，延伸率A₈₀＝5.7％左右，成分设计体系为含B体系，为完全马氏体组织，但是其强度和延伸率均有待提高，未达到汽车零部件的使用要求(强度不低于1800MPa和延伸率不低于6％)。中国专利CN106119693A公开了用薄板坯直接轧制的抗拉强度≥2100MPa薄热成形钢及生产方法，热成型钢成分为：C 0.41～0.50％，Si 0.45～0.65％，Mn 1.6～2.0％，P≤0.006％，S≤0.004％，Al 0.015～0.06％，Cr 0.50～0.65％，B0.004～0.005％，Ti 0.046～0.060％或Nb 0.046～0.060％或V 0.046～0.060％，或其中两种以上的复合，Mo 0.036～0.60％，Ni 0.21～0.35％，N≤0.004％，余为Fe及不杂质；该专利的碳含量高且加入大量合金元素，使得碳当量≥0.78，严重影响其可焊性和生产成本高。由此可知，钢板热成形后为完全马氏体组织，虽然成形件强度有所提高，但其延伸率仍难以突破7％，导致在碰撞过程中零部件的变形极易失效，大大降低车辆的安全性和增大乘员危险性。因此如何在保持热成型钢的强度基本不变的前提下，提升其延伸率已成为汽车用超高强度热成形钢的难点问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种1800MPa级热成形钢及其热冲压成形制备方法，本发明提供的1800MPa级热成形钢的延伸率较大。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：